詹姆斯·韋伯太空望遠鏡獲得對“迷你海王星”GJ 1214 b大氣的新見解
發表于 2025-12-10 02:46:24
來源：
桑間濮上網
這位藝術家的概念描繪了行星GJ 1214 b，一個“迷你海王星”，斯韋可能有一個蒸汽，伯太朦朧的空望大氣。一項基于美國宇航局韋伯望遠鏡觀測的遠鏡新研究提供了對這種類型行星的深入了解，這是獲得海王銀河系中最常見的行星。鳴謝:美國國家航空航天局/JPL加州理工學院/R .赫特(IPAC)
（神秘的對迷大氣的新地球uux.cn）據美國宇航局：一個科學小組獲得了對“迷你海王星”大氣的新見解，這是見解一種在銀河系中常見的行星，但對其知之甚少。詹姆
美國國家航空航天局的斯韋詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到了太陽系外的一顆遙遠的行星——與太陽系中的任何東西都不同——揭示了一個可能具有高反射率和蒸汽大氣的世界。這是伯太迄今為止對神秘世界——以前的觀測很難穿透的“迷你海王星”——最近距離的觀察。
雖然這顆名為GJ 1214 b的空望行星太熱，無法容納液態水海洋，遠鏡但汽化的獲得海王水仍可能是其大氣的主要部分。
“這個星球完全被某種薄霧或云層所覆蓋，對迷大氣的新”馬里蘭大學的研究員伊萊扎·肯普頓說，她是發表在《自然》雜志上的一篇關于這個星球的新論文的主要作者。"在這次觀察之前，大氣對我們來說是完全隱藏的."她指出，如果確實富含水，這顆行星可能是一個“水世界”，在形成時有大量的水和冰物質。
為了穿透如此厚的屏障，研究小組冒險采用了一種新的方法:除了進行標準觀察——捕捉穿過行星大氣層的宿主恒星的光線——他們跟蹤了GJ 1214 b幾乎整個圍繞恒星的軌道。
這次觀察展示了韋伯的中紅外儀器(MIRI)的力量，它可以觀察到人眼可見的電磁波譜部分之外的波長。利用MIRI，研究小組能夠創建一種行星繞恒星運行的“熱圖”。這張熱圖顯示了——就在這顆行星的軌道將它帶到恒星后面之前，當它出現在另一側時——它的白天和夜晚，揭示了大氣組成的細節。
肯普頓說:“獲得完整軌道的能力對于理解行星如何將熱量從白天分布到夜晚非常重要。”“白天和黑夜有很大的差別。夜面比晝面冷。”事實上，溫度從華氏535度上升到326度(從攝氏279度上升到165度)。
如此大的轉變只有在由更重的分子組成的大氣中才有可能，比如水或甲烷，當MIRI觀察時，它們看起來很相似。肯普頓說，這意味著GJ 1214 b的大氣不是主要由較輕的氫分子組成，這是該行星歷史和形成的潛在重要線索——也許是它的水開始。
“這不是原始大氣，”她說。“它并不反映它周圍形成的宿主星的成分。相反，它要么失去了大量的氫，如果它從富含氫的大氣開始，要么它從更重的元素開始形成——更多的冰，富含水的物質。”
比預期的涼爽
肯普頓指出，雖然以人類的標準來看，這顆行星很熱，但它比預期的要涼爽得多。這是因為它異常閃亮的大氣層讓研究人員感到驚訝，它反射了來自母星的大部分光線，而不是吸收它并變得更熱。
新的觀察可能會打開一扇大門，讓我們對籠罩在不確定性中的行星類型有更深入的了解。迷你海王星——或論文中稱之為亞海王星——是銀河系中最常見的行星類型，但對我們來說很神秘，因為它們不在我們的太陽系中。迄今為止的測量顯示，它們大體上類似于我們自己的海王星的縮小版。除此之外，鮮為人知。
“在過去的近十年里，我們對這顆行星唯一真正了解的是大氣層是多云或朦朧的，”羅布·澤勒姆說，他是一名系外行星研究人員，與合著者兼系外行星研究人員蒂芙尼·卡塔里亞一起在美國宇航局位于南加州的噴氣推進實驗室工作。“這篇論文對額外的詳細氣候解釋有著非常酷的影響——看看這個星球的大氣層內部發生的詳細物理現象。”
這項新工作表明，這顆行星可能是在離它的恒星(一種被稱為紅矮星的類型)更遠的地方形成的，然后逐漸向內螺旋到它現在的近距離軌道。行星的一年——繞恒星一周——只需要1.6個地球日。
“最簡單的解釋，如果你發現一顆非常富含水的行星，那就是它形成于距離宿主恒星更遠的地方，”肯普頓說。
需要進一步的觀察來確定GJ 1214 b的更多細節，以及小海王星類其他行星的形成歷史。雖然這顆行星似乎可能有水的大氣層，但也可能有重要的甲烷成分。要對迷你海王星的形成得出更廣泛的結論，需要對它們進行更多的深入觀察。
“通過觀察像這樣的整個群體的物體，我們有希望建立一個一致的故事，”肯普頓說。
關于任務的更多信息
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的太空科學天文臺。韋伯將解開我們太陽系的謎團，探索其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結構和起源以及我們在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和CSA(加拿大航天局)領導的一項國際計劃。
MIRI是由美國國家航空航天局和歐洲航天局對半合作開發的。美國宇航局的噴氣推進實驗室領導了美國的MIRI計劃，一個由歐洲天文研究所組成的跨國財團為歐空局做出了貢獻。亞利桑那大學的喬治·里克是MIRI科學小組的負責人。吉利恩·賴特是MIRI歐洲首席研究員。英國ATC的Alistair Glasse是MIRI儀器科學家，Michael Ressler是JPL的美國項目科學家。英國ATC的Laszlo Tamas負責管理歐洲財團。MIRI低溫冷卻器的開發由JPL領導和管理，與諾斯羅普·格魯曼公司在加利福尼亞州雷東多海灘和美國宇航局在馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心合作。加州理工學院為美國宇航局管理JPL。
Calla CofieldJet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. |
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